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    PP/彈性體二元共混體系雖有很好的韌性效果,但往往降低了材料的強(qiáng)度和剛度,耐熱性能也有所降低。在二元共混體系中加入有增容作用或協(xié)同效應(yīng)的物質(zhì),形成多元共混體系,則其綜合性能可得到進(jìn)一步提高。為了提高增韌PP的硬度、熱變形溫度及尺寸穩(wěn)定性,可使用經(jīng)偶聯(lián)劑活化處理的填料或增強(qiáng)材料進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。例如采用彈性體/無(wú)機(jī)剛性粒子/PP三元復(fù)合增韌體系實(shí)現(xiàn)PP的增韌增強(qiáng),提高材料的綜合性能,并且具有較低的成本。
    共混改性是一種簡(jiǎn)單而有效的改性方法,將其它塑料,橡膠或熱塑性彈性體與PP共混可制被兼具這些聚合物性質(zhì)的高分子合金。聚的共混改性可以改進(jìn)聚合物的耐低溫沖擊性、透明度、著色性、抗靜電性等。由于共混改性具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短、適合批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),使其發(fā)展十分迅速。常用于聚共混改性的高聚物有聚(PE)、聚酰胺(PA)、乙丙橡膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、順丁橡膠(ER)、--嵌段共聚物(SBS)、-共聚物(EVA)等。EPDM、SBS、EVA等彈性體與PP共混后,材料中的彈性體微粒能夠吸收部分沖擊能量,并作為應(yīng)力集中劑來(lái)誘發(fā)和抑制裂紋增長(zhǎng),使PP由脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠有詳嗔眩蛊錄_擊強(qiáng)度大幅度提升,有效改善PP的韌性。PA、ABS等剛性聚合物與PP共混則可以在增韌的同時(shí)保證材料的強(qiáng)度和剛性。但是由于這類(lèi)剛性聚合物都是極性聚合物,與PP的相容性較差,在改性時(shí)必須加入合適的增容體系。
    從市場(chǎng)上看,每年國(guó)內(nèi)pp的總需求量在350多萬(wàn)噸,其中pp專(zhuān)用料在100萬(wàn)噸以上。接枝法改性pp需求量以10萬(wàn)噸/年級(jí)計(jì),主要用于:與其他聚合物材料如尼龍、聚碳酸酯、橡膠等共混,制備新型高分子材料;加入填料如無(wú)機(jī)粉體、玻璃纖維、天然纖維等,制備高強(qiáng)度pp;進(jìn)一步加工產(chǎn)品,用于粉末涂料、液體涂料等。目前我國(guó)等規(guī)pp固相接枝改性方法尚屬空白,沒(méi)有此類(lèi)產(chǎn)品投入市場(chǎng),所需空缺主要依靠進(jìn)口,德國(guó)赫司特公司在我國(guó)推廣的改性pp產(chǎn)品售價(jià)為15000~18000元/噸。
    聚的交聯(lián)改性是提高聚熱變形溫度的有效方法,也能提高聚的力學(xué)性能,交聯(lián)改性主要有輻射交聯(lián)法和化學(xué)交聯(lián)法。輻射交聯(lián)是在高能射線(xiàn)的作用下聚分子鏈產(chǎn)生自由基進(jìn)而進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。化學(xué)交聯(lián)一般是在PP中加入過(guò)氧化物作為引發(fā)劑,同時(shí)加入助交聯(lián)劑實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。聚的交聯(lián)改性過(guò)程中降解和交聯(lián)反應(yīng)同時(shí)存在,采用輻射交聯(lián)時(shí)交聯(lián)效率比較低,而采用化學(xué)交聯(lián)時(shí)一般都是通過(guò)加入帶有不飽和鍵的助交聯(lián)體系促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)。
    生產(chǎn)工藝
    由在存在下聚合而成,聚合度以250~600為宜,聚合完成后,樹(shù)脂中殘存的微量催化劑(通常為過(guò)氧化物)、單體和(或)溶劑經(jīng)真空干燥、蒸汽汽提、洗滌或聯(lián)合處理法除去。
      在的存在下,以過(guò)氧化甲酰為引發(fā)劑,進(jìn)行本體聚合;或以為分散劑,在溶劑中于70~90℃下進(jìn)行溶液聚合2~6h(聚合度控制在250~600為宜),即得產(chǎn)品。
    2003年,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量為440多萬(wàn)輛,已位居世界第四,同比增長(zhǎng)36.6%。據(jù)美國(guó)ESM WerWide報(bào)道:“2008年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量將超過(guò)600萬(wàn)輛,2015將超過(guò)日本,躍居世界第二位”。這個(gè)預(yù)言已經(jīng)被打破,2010年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量雙超1800萬(wàn)輛,超過(guò)美國(guó)1700萬(wàn)輛,成為汽車(chē)工業(yè)歷史上名副其實(shí)的全球第一。
    汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)汽車(chē)塑料化的進(jìn)程,目前我國(guó)工程塑料的自給率不足16%。據(jù)中國(guó)工程塑料協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),2005年我國(guó)工程塑料需求增長(zhǎng)率為15%,2010年約為10%,需求量將從2000年的44萬(wàn)t增長(zhǎng)到2010年的140萬(wàn)t。我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)對(duì)工程塑料需求量增長(zhǎng)迅速,到2010年總用量將達(dá)到94萬(wàn)t(以塑料用量占汽車(chē)重量的5%~10%計(jì))。
    PP用于汽車(chē)工業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,但因其模量和耐熱性較低,沖擊強(qiáng)度較差,因此不能直接用作汽車(chē)配件,轎車(chē)中使用的均為改性PP產(chǎn)品,其耐熱性可由80℃提高到145℃~150℃,并能承受高溫750~1000h后不老化,不龜裂。據(jù)報(bào)道,日本豐田公司推出的新一代具有高取向結(jié)晶性的聚HEHCPP產(chǎn)品,可以作為汽車(chē)儀表板、保險(xiǎn)杠,比以TPO為原料生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品成本降低30%,改性PP用作汽車(chē)配件具有十分廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

    采用相容劑技術(shù)和反應(yīng)性共混技術(shù)對(duì)PP進(jìn)行共混改性是當(dāng)前PP共混改性發(fā)展的主要特點(diǎn)。它能在保證共混材料具有一定的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的前提下大幅度提高PP耐沖擊性。相容劑在共混體系中可以改善兩相界面黏結(jié)狀況,有利于實(shí)現(xiàn)微觀多相體系的穩(wěn)定,而宏觀上是均勻的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。反應(yīng)型相容劑除具有一般相容劑的功效外,在共混過(guò)程中還能在兩相之間產(chǎn)生分子鏈接,顯著提高共混材料性能。
    在塑料制品中包裝材料占有極其重要的位置,據(jù)統(tǒng)計(jì),世界用于包裝領(lǐng)域的塑料約占塑料總消費(fèi)量的35%。我國(guó)包裝用塑料發(fā)展迅速,產(chǎn)量從1980年的19萬(wàn)t迅速增至2003年的465萬(wàn)t,預(yù)計(jì)2005年將超過(guò)550萬(wàn)t,2010年超過(guò)600萬(wàn)t,2015年超過(guò)650萬(wàn)t,約占全國(guó)包裝總產(chǎn)量的13%以上。
    從產(chǎn)品上看,包裝用薄膜約占包裝用塑料總量的50%以上。我國(guó)雙向拉伸聚(BOPP)薄膜是PP樹(shù)脂消費(fèi)量最大的領(lǐng)域之一,2003年我國(guó)有BOPP生產(chǎn)企業(yè)86家(123條生產(chǎn)線(xiàn)),總生產(chǎn)能力約140萬(wàn)t/a,2004年達(dá)到200萬(wàn)t/a(138條生產(chǎn)線(xiàn)),產(chǎn)量將突破100萬(wàn)t。國(guó)內(nèi)企業(yè)注重提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,先后引進(jìn)了一批先進(jìn)的BOPP生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)的薄膜寬度可達(dá)8.3m,線(xiàn)速度高達(dá)400~500m/min。按我國(guó)現(xiàn)有的BOPP薄膜生產(chǎn)能力換算,每年對(duì)PP樹(shù)脂的需求量近200萬(wàn)t,因此應(yīng)重視開(kāi)發(fā)BOPP薄膜用高線(xiàn)速、延伸性、透明性好的PP專(zhuān)用料,包括配套用的乙、丙共聚物,以適應(yīng)新引進(jìn)的BOPP薄膜設(shè)備。
    成型特性
    (1)物理性能:PP為無(wú)毒、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物,是目前所有塑料中最最輕的品種之一,對(duì)水特別穩(wěn)定,在水中14h的吸水率僅為0.01%。分子量約8~15萬(wàn)之間,成型性好。但因收縮率大,原壁制品易凹陷,制品表面光澤好,易于著色。
    (2)力學(xué)性能:PP的結(jié)晶度高,結(jié)構(gòu)規(guī)整,因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能,其強(qiáng)度和硬度、彈性都比高密度PE(HDPE)高。突出特點(diǎn)是抗彎曲疲勞性(7×10^7)次開(kāi)閉的折選彎曲而無(wú)損壞痕跡,干摩擦系數(shù)與尼龍相似,但在油潤(rùn)滑下不如尼龍。
    (3)熱性能:PP 具有良好的 耐熱性,熔點(diǎn)在164~170℃,制品能在100℃以上溫度進(jìn)行消毒滅菌。在不受外力的作用下,150℃也不變形。脆化為-35℃,在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化。
    (4)化學(xué)穩(wěn)定性:PP具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,除能被濃酸、侵蝕外,對(duì)其他各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定,但低分子量的脂肪烴、芳香烴等能使PP軟化和溶脹,化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高。所以,PP適合制作俄中化工管道和配件,防腐蝕效果良好。
    (5)電性能:聚的高頻絕緣性能優(yōu)良,由于它幾乎不吸水,故絕緣性能不受濕度的影響,有較高的介電系數(shù),且隨溫度的上升,可以用來(lái)制作受熱的電氣絕緣制品,擊穿電壓也很高,適用作電器配件等???電壓、耐電弧性好,但靜電度高,與銅接觸易老化。
    (6)耐候性:聚對(duì)紫外線(xiàn)很敏感,加入氧化鋅代二月桂脂,炭黑式類(lèi)似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
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